LES SYSTEMES DE COORDONNEES. Positionnement dans l'espace

Transcription

1 LES SYSTEMES DE COORDONNEES Positionnement dans l'espace 1

2 Le GLOBE TERRESTRE La Terre est ronde, information connue, au moins, depuis Aristote (IV ème siècle av.j.-c.). Cette sphère (enfin presque) est composée de deux hémisphères, séparée par l'equateur. Elle est en rotation, inverse au sens horaire, autour d'un axe passant par les pôles Nord et Sud. Par tout lieu géographique on peut faire passer un cercle perpendiculaire à l'équateur ainsi que par les pôles Nord et Sud. Ce cercle est dénommé : Méridien Géographique ou Méridien du Lieu Par tout lieu géographique, on peut faire passer un cercle parallèle à l'équateur. Ce cercle est dénommé : Parallèle Géographique 2

3 La LONGITUDE GEOGRAPHIQUE La longitude géographique (symbolisée λ) d'un lieu, est l'angle entre le Méridien du Lieu et le Méridien International qui passe par Greenwich (près de Londres) dont la longitude est égale à zéro. Les longitudes sont comptées depuis le Méridien International, positivement vers l'ouest de 0 à 180 et négativement vers l'est de 0 à 180. Les longitudes sont en général exprimées soit en degré, minute, seconde (, ', "), soit en heure, minute, seconde (h, min, s). Par définition 1h = 15 3

4 La LATITUDE GEOGRAPHIQUE La latitude géographique (symbolisée ϕ) d'un lieu, est l'angle entre la parallèle géographique du lieu et l'équateur. Elle est comptée en degré, positivement depuis l'équateur de 0 à 90 dans l'hémisphère Nord, et négativement de 0 à 90 dans l'hémisphère Sud. 4

5 DU GLOBE TERRESTRE A LA SPHERE DES FIXES Les étoiles sont assez lointaines pour que leur direction soit invariable, à notre échelle du temps. Elles sont représentées sur une sphère, dite des fixes, concentrique à la Terre. L'équateur terrestre se trouve alors projeté sur la sphère des fixes et définit l'equateur céleste. 5

6 COORDONNEES ALTAZIMUTALES Le grand cercle passant par le Nord, l'est, le Sud et l'ouest figure l'horizon du lieu. Le plan perpendiculaire au plan horizontal qui contient l'axe de rotation de la Terre, le Zénith, et qui passe par le Nord et le Sud est le méridien du lieu. Mais dans cette sphère locale, seul le pôle Nord céleste est indépendant du lieu. Un objet céleste est repéré dans cette configuration par deux coordonnées : la Hauteur et l'azimut. La Hauteur est la distance angulaire, dans le pan vertical, entre l'horizon et la parallèle passant par l'objet céleste. Elle est mesurée en degré,et prend la valeur 0 ( à l'horizon) et la valeur de 90 au zénith. L'Azimut est mesuré positivement du Sud vers l'ouest de 0 à 180 et négativement du Sud vers l'est de 0 à La marine et l'aviation prennent pour origine de l'azimut le Nord, contrairement à l'astronomie pour qui l'origine de l'azimut est le Sud. L'Azimut est la distance angulaire, dans le plan horizontal,entre le méridien du lieu et le méridien passant par l'objet céleste. 6

7 MONTURES A COORDONNEES ALTAZIMUTALES 7

8 INCLINAISON DE L'AXE DE ROTATION DE LA TERRE L'axe de rotation de la Terre est incliné de 23,5 par rapport à la direction perpendiculaire au plan de l'orbite terrestre. La terre maintient cette orientation avec le pôle Nord céleste au cours de l'année. Cette orientation constante au cours de sa révolution est à l'origine des saisons. 8

9 L'ECLIPTIQUE L'écliptique est la trajectoire apparente du Soleil et des planètes du système solaire. 9

10 Le POINT VERNAL Le point vernal (symbolisé par γ) est l'intersection de l'équateur céleste et de l'écliptique. C'est un point immatériel qui sert d'origine lors de la détermination des coordonnées équatoriales. Son origine est implantée dans le sens ascendant de l'écliptique Le point vernal γ est la position du Soleil à l'équinoxe de printemps (00h00). A l'opposé, il existe un point appelé γ ' qui est la position du Soleil à l'équinoxe d'automne (12h00). 10

11 COORDONNEES EQUATORIALES Les coordonnées équatoriales sont liées non à la Terre, mais à des directions fixes dans l'espace. Ces directions sont l'axe passant par le pôle Nord céleste et le pôle Sud céleste ainsi que l'équateur céleste. L'origine, dans le plan de l'équateur céleste, est le point vernal. La déclinaison est l'angle, mesuré dans le plan du méridien de l'objet céleste, entre cet objet et le plan de l'équateur céleste. L'ascension droite est l'angle, mesuré dans le plan de l'équateur céleste, entre la position du point vernal et le plan du méridien de l'objet céleste. La déclinaison est mesurée positivement de 0 à 90 vers le pôle Nord céleste et négativement de 0 à 90 vers le pôle Sud céleste. L'ascension droite est mesurée depuis le point vernal vers l'est de 0 à 360 ou de 0h00 à 24h00 11

12 MONTURES A COORDONEES EQUATORIALES 12

13 ANGLE HORAIRE et TEMPS SIDERAL L'angle horaire est la mesure du dièdre, sur l'équateur céleste, constitué par le méridien du lieu et le cercle horaire de l'objet céleste. Il est compté positivement vers l'ouest de 0 à 360 ou de 0h00 à 24h00. Le temps sidéral est l'angle horaire du point vernal. 13

14 HAUTEUR DU POLE NORD AU LIEU D'OBSERVATION La hauteur du pôle, au-dessus de l'horizon, est égale à la valeur absolue de la latitude du lieu d'observation. 14

15 Source des figures : Introduction à l'astronomie Comins Internet Documents d'origines diverses 15

16 16